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大吨位替代砝码的标定校准装置与校准方法
2019-09-23 20:14:35 伟德国际1946开户: 作者: 【 】 浏览:0次 评论:0

一、背景技术概述

我国重型工业企业的建设和发展过程中, 越来越多的产品、设备需要大吨位量程的衡器称量。而对大吨位量程衡器的校准标定中, 所需“砝码”数量多、费用大, 工作量大, 成本高, 且运作不方便。

所以, 多数采用“线性替代法”校验。需要采用“砝码替代物”对大吨位量程衡器进行标定。因此, “替代砝码”的“校准”, 就成为大吨位量程衡器运行工作的重中之重。

在以冶金行业为代表的大型工业企业中, 各工序环节应用的在线量称重设施, 称重计量的量程范围一般都比较大, 量程达几十吨至几百吨。为使在线计量设备的计量性能准确、稳定、可靠, 对大吨位量程衡器的在线校准标定这一环节, 是必不可少的。

可是, 在企业中难以使用几百吨“标准砝码”或“实物重量”来校准。因此, 必须采用一个或多个“标准替代物”, 对称重计量设施进行定期标定校准。

而“标准替代物” (“替代砝码”) 也需要“校准标定”。但生产现场大吨位的标准砝码与标准重的实物是非常有限的, 难以满足条件。因此, 为实现大吨位计量设备在线的快速校准标定, 一直是困扰国内冶金企业及大型设备生产厂家的难题。

为解决此计量难题, 在称重计量工作中, 需要设计开发一种称重大吨位替代砝码的标定校准装置, 安装于生产现场, 以便在生产过程中可“见缝插针”对“标准替代物”与在线的计量设施进行“校准称重”。这样, 可大大缩短该项工作的周期, 提高生产效率。

二、主要技术结构

大吨位替代砝码标定校准装置, 由标准电子称量装置 (量程:500t) 和标准样包 (由废钢包制作, 钢包标重415t, 钢包底部直径3.6m) 成。大吨位替代砝码标定校准装置, 现场安装实物如图1所示。

图1 校准装置与替代砝码 (现场实物)

图1 校准装置与替代砝码 (现场实物)  下载原图

(一) 称重校准装置

1、校准装置由承载称重平台、大吨位替代砝码 (钢包) 导向架、称重传感器、称重信号接线盒、称重附件、移动式称重显示器等组成。

2、称重传感器安装在承载称重平台底框内, 形成一个具有足够承重强度的承载整体;承载称重平台面板, 采用屈服强度为235Mpa, 最大弯曲应力为63Mpa的钢板Q235A, 台面无开孔, 能避免因开孔造成局部强度差、结构内应力集中的弱点;承载称重平台采用二氧化碳气体保护焊, 焊接内应力少, 确保承载称重平台大工业时效过程后变形量少;承载称重平台采用双台导向定位式, 对承载称重平台的四方、八位采用顶杆进行自我限位, 保证承载称重平台整体使用的安全性和计量效果。

3、校准装置安装结构如图2所示。

4、称重校准装置系统构成

(1) 校准承重台:1套 (采用双秤台结构) :尺寸:5m×5m;荷重:0t~500t

(2) 称重传感器:6个, 量程:~200t, 准确度:0.03%F.S, 灵敏度:2.0%m V/V±0.2%m V/V过载能力:200%F.S

图2-校准装置安装结构图

图2-校准装置安装结构图  下载原图

1-秤体 (校准承重台) ;2-导向;3-重量传感器;4-底板;5-限位装置;校准承重台尺寸;5m×5m, 荷重:0t~500t;

(3) 导向架座:4套, 用于样包吊装过程中的导向和定位。荷重:~500t

(4) 限位器:8套, 用于样包吊装过程中固定承重台。每个承重台两侧各安装2套。荷重:~500t

(5) 便携式仪表操作箱:1个, 内置二次仪表和黑白打印机;称重仪表具有存储记录功能, 能存储1000次以上称量校准历史记录。

(6) 操作附件

A、垫块:6块。不标定时, 垫块安装于承重台下方, 用于支撑承重平台, 避免称重传感器长期受力。

B、移动电源盒:1个, 用于标定时称量装置取电。电源盒内置电源插座、电源开关、接线端子等。称量标定装置通过电源盒内插座供电。

(二) 替代砝码

1、替代砝码 (标准钢包) 结构如图3所示。

图3 替代砝码 (废弃钢包) 结构

图3 替代砝码 (废弃钢包) 结构  下载原图

替代砝码, 由废弃钢包内注入废弃铁水硬化后制得。圆椎柱形废钢包, 标重达415t;外形尺寸:高度5.2m, 顶部直径4.6m, 底部直径3.6m。

三、校准工作程序与方法

(一) 量值溯源

1、在线工作计量设备的计量性能, 取决其量值溯源链与设备的维护。

2、在线工作计量设备→标准替代物→替代物校准装置→标准砝码或标准重量实物。

3、替代砝码 (标准钢包) 校准量值溯源系统如图4。

(二) 替代砝码校准称重方法

替代砝码校准时的状态位置如图5。

替代砝码, 大型钢包 (300t~500t) 的体积大, 质量大。它的实际重量, 难以用现有结构型式的衡器来进行测重和标定。

1、替代砝码称重校准装置的称重方案设计

根据被称物体 (大型钢包) 的底部结构状况, 分为若干个支点。用相应的称重传感器做成若干个垫块式支承点。

垫块式支承点由上、下垫块、连接梁等组成。

各点称重信号采用并联模式, 通过电缆并联到一个接线盒内, 再通过并联接线盒与称重显示仪表连接, 组成一个完整的称量测重系统。

图4 替代砝码 (标准钢包) 校准量值溯源系统

图4 替代砝码 (标准钢包) 校准量值溯源系统  下载原图

图5 替代砝码校准时的状态位置

图5 替代砝码校准时的状态位置  下载原图

1-校准装置承载秤体;2-替代砝码承重导向架;3-重量传感器;4-称重传感器安装底板;5-限位装置;6-替代砝码;7-地脚连接机构

测重时, 物体 (大型钢包) 由吊车吊运, 放入校准承重台, 承重台底部的承载点位置与上垫块支承点重合。放松吊车吊钩 (不能脱开, 以保证安全) , 被测物体 (大型钢包) 全部质量座入承重台, 稳定后, 称重仪表显示值, 即钢包重量值。

2、替代砝码称重校准装置本体的校准

A、定期检测标准称重传感器参数, 确认称重校准装置的准确度。

B、利用已测重实物和标准砝码比对检测称量装置。

(三) 生产工作用电子秤在线校准

1、对校准装置承载称重平台解除“支撑”, 承载称重平台落位, 恢复“称重”状态。→2、便携式称重仪表, 接口联接, 通电显示。→3、吊运替代砝码 (大型废物弃钢包) 座入承重台, (放松吊车吊钩, 不能脱开, 以保证安全) 稳定1分钟。→4、读取便携式称重仪表显示的替代砝码 (大型钢包) 的重量数据。→5、吊运替代砝码 (大型钢包) 至生产工作用电子秤, 以替代砝码 (大型钢包) 的重量数据调整生产工作用电子秤的计量参数。→6、校准结束。

四、结构特点与可适用范围

1、替代砝码标定校准装置, 适用于冶金企业或其它大型企业中的大吨位大量程称重计量设施的在线校准标定。

2、替代砝码标定校准装置的现场使用, 解决企业大吨位称重计量设备的在线标定校准的难题, 标定工作时间大大缩短 (10min-20min即可完成) , 生产效率提高。

3、为企业节省大吨位多数量“标准砝码”的配备与搬运工作量, 降低生产成本。

4、替代砝码, 由废钢包内注入废弃铁水硬化后制得, 充分利用了生产现场的资源。

五、结束语

大型工业企业中, 大吨位量程的衡器的校准标定, 需要采用“砝码替代物”。“替代砝码”的“校准”, 就成为大吨位量程衡器运行工作的重中之重。采用大吨位替代砝码的标定校准装置, 安装于生产现场, 以便在生产过程中可“见缝插针”对“标准替代物”与在线的计量设施进行“校准称重”。这样, 可大大缩短该项工作的周期, 降低成本, 提高生产效率。

与上海宝钢设计制造的大吨位替代砝码的标定校准装置, 已在上海宝钢炼钢厂现场安装使用, 效果良好。同时, 该技术项目已申请了国家发明专利。

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